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微算法科技(NASDAQ MLGO)開發基於區塊鏈的差分優化聯邦增量學習算法,提高機器學習的性能與安全性

2025-10-29 11:05

在人工智能與數據隱私安全交叉演進的背景下,傳統聯邦學習框架面臨雙重挑戰:一方面,分佈式模型訓練過程中的數據隱私泄露風險依然存在;另一方面,靜態模型架構難以適應動態變化的數據環境。傳統聯邦學習系統通常採用周期性全局聚合機制,這種設計在數據分佈快速演化的場景中會導致模型過時,同時中心化參數服務器易成為單點攻擊目標。微算法科技(NASDAQ MLGO)創新提出基於區塊鏈的差分優化聯邦增量學習算法,通過融合區塊鏈的去中心化特性、差分隱私的加密防護機制以及增量學習的動態適應能力,構建起兼顧安全、效率與模型時效性的新一代分佈式學習框架。

微算法科技基於區塊鏈的差分優化聯邦增量學習算法,是將區塊鏈技術、差分隱私技術與聯邦增量學習相融合的一種先進算法。它利用區塊鏈去中心化、不可篡改、安全加密等特性來保障數據傳輸與存儲安全。通過差分隱私對數據進行處理,在不影響模型準確性的前提下添加噪聲,防止隱私泄露。同時,藉助聯邦增量學習讓多個參與方在不共享原始數據的情況下協同訓練模型,並能及時處理新增數據,使模型不斷進化。

差分隱私處理:將差分隱私應用於加權隨機森林,對加權森林中的參數進行優化。在數據收集階段,對原始數據進行評估,確定敏感度等指標,依據隱私預算和敏感度計算需要添加的噪聲量,然后將適量噪聲添加到數據中,從而降低因添加差分隱私對本地模型準確性的影響,同時減少梯度更新導致的數據泄露風險。

本地模型訓練:各參與方在本地利用帶有差分隱私處理后的數據進行模型訓練。根據自身數據特點和任務需求,選擇合適的機器學習算法,如神經網絡、決策樹等構建本地模型。通過不斷調整模型參數,使本地模型在本地數據上達到較好的擬合效果,在訓練過程中記錄模型的梯度等參數信息。

增量學習集成:將增量學習應用於聯邦學習框架。當有新的數據產生時,各參與方的本地模型能夠及時對新數據進行學習和處理,更新本地模型參數。採用不同的集成算法,如堆疊集成等方式,將各個本地模型的參數進行整合,以此提高全局模型的準確性和泛化能力,讓模型能夠適應數據的動態變化。

區塊鏈同步:將模型訓練階段的模型參數上傳到區塊鏈網絡。各參與方將本地模型參數加密后發送到區塊鏈節點,區塊鏈通過共識機制,如工作量證明(PoW)或權益證明(PoS)等,驗證和確認這些參數的合法性與準確性。一旦通過驗證,新的模型參數就會被添加到區塊鏈的區塊中,實現模型參數在各參與方之間的快速同步,確保各方使用的是最新的全局模型參數。

該技術方案結合差分隱私技術,能有效防止數據在共享和模型訓練過程中的隱私泄露問題,即使數據被竊取,攻擊者也難以從添加噪聲的數據中獲取真實信息。通過增量學習使模型能夠快速適應新數據,保持良好的時效性。同時,利用集成算法整合本地模型參數,提高了全局模型的準確性和泛化能力,使模型在不同數據集和場景下都有更好的表現。基於區塊鏈技術,數據具有不可篡改和可追溯性,確保了模型訓練過程中數據的完整性和真實性,防止惡意攻擊和數據偽造,各參與方可以放心地參與模型訓練。區塊鏈的分佈式特性使得模型參數的傳輸和同步更加高效,減少了傳統中央服務器模式下的通信開銷,提高了系統的整體運行效率,降低了數據存儲和模型參數傳輸的成本。

未來,隨着量子計算技術的發展,可探索與之結合,微算法科技(NASDAQ MLGO)基於區塊鏈的差分優化聯邦增量學習算法有望進一步提升算法的加密強度和計算效率,更好地應對日益增長的數據量和計算需求。另一方面,與物聯網、5G等技術深度融合,實現更廣泛的數據共享和模型訓練,為構建智能城市、工業互聯網等大規模複雜系統提供更強大的技術支持,推動人工智能技術在各領域的深度應用和創新發展。

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